长滚珠丝杠辅助支撑装置在机床中的设计与应用
栏目主持；梅峰
长滚珠丝杠辅助支撑装置 在机床中的设计与应用 桂林机床股份有限公司 （广西５４１００１） 黄小林 近年来，滚珠丝杠副作为数控机床直线驱动执 行单元，在机床行业得到广泛运用，推动了机床行 业的数控化发展。但当滚珠丝杠过长时，采用的 “丝杠转动一螺母移动”的驱动方式来定位安装的长 滚珠丝杠，由于其长径比太大，丝杠越长，挠度也 越大，势必会导致滚珠丝杠中间因重力而向下弯曲 变形。在自身的重力及旋转时产生的惯性作用下， 使得长滚珠丝杠在高速转动时就会产生一系列谐波 振动等问题，进而影响机床的运动精度和加工精度， 而且对轴承会产生很大的作用力，轴承又会反作用 于丝杠，这会加速丝杠和轴承的磨损，对丝杠的精 度和寿命很不利。 为获得高传动精度，除了加大滚珠丝杠副直径 来提高本身的刚度外，现在大多都是增加辅助支撑 装置来增强丝卡Ｔ的刚性，从而提高机床的精度和稳 定性。如图１所示为ＸＫ２４１６／６数控龙门机床的纵向 进给装置，由于行程长，丝杠跨度６ ５００ｍｍ，为了提 高机床的精度，就使用了丝杠辅助支撑装置。 ＼ ／ ／／ ／ 、． 』 一ｆ罱 ——— 一、＼ 皿 图１ ＸＫ２４１６／６机床纵向进给装置 】．丝杠２．Ｔ作台３．丝母座４．丝母 ５．压块６．电动机７．床身８．辅助支撑装置 １．工作原理及工作过程 根据提供支撑力的介质不同，滚珠丝杠辅助支 撑装置可分为液压式和气动式。 （１）液压式辅助支撑装置的工作原理 液压式 ／Ｉ装 ｃｃｅｓｓｏｔｉｅｓ￣Ｆｉｘｔｕｒｅ
辅助支撑装置的工作原理主要是利用活塞上下有效 面积差，在相同的压力Ｐ作用下，产生的液力来支 撑滚珠丝杠。 如图２所示，则辅助支撑装置装配好后要求的 支撑力 Ｆ女＝Ｐ（ ｌ一４０） ＝｛盯尸（ 一ｄ ） 式中 ——活塞的上直径（ｉＩ｜ｍ）； ｄ ——活塞的下直径（ｎｌｌｌ１）； ＪＰ——油压（ＭＰａ）。
图２液压式辅助支撑装置 １．导柱２轴承３．压块４．Ｔ作台５．丝杠６．支撑轮 ７．活塞８．基板９．床身１０．液压缸ｌ１．压盖ｌ２调整垫 （２）液压式辅助支撑装置的液压原理及调试过程 如图３所示，首先把球阀关好，然后起动变量泵， 同时接通ＹＶ０电磁球阀和ＹＫＤ５压力继电器，变量泵 持续向油路提供油压源，通过调节ＺＤＢ２溢流阀和 ＪＹ０定压输出减压阀。观察表１的同时，以导轨为基 准，在图１的丝杠上端进行百分表测量，保证测量点 与丝杠上的多点位置一致。当压力Ｐ达到所需压力 参磊 工。冷 一 驾 荔 ４１ｗｗｗ．ｍｅｔａｌｗｏｎｏｎ，ｆ！ｏ．￣ｏｍ
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Ｐ一０．５（ＭＰａ）并稳定时，然后调节ＹＫＤ５压力继电 器的Ｌ位，即支撑装置正常工作的最低压力；继续调 节ＪＹＯ定压输出减压阀和ＺＤＢ２溢流阀，当压力达到 所需压力Ｐ＋０．５（ＭＰａ）并稳定时，调节ＹＫＤ５压力 继电器的Ｈ位，即完成支撑装置正常工作的最高允许 压力的调节。当支撑压力低于Ｐ一０．５（ＭＰａ）时， ＹＶ０电磁球阀开始工作并进行充压；达到Ｐ＋０．５ （ＭＰａ）时，ＹＶＯ电磁球阀断开，从而保证辅助支撑 装置的工作压力在Ｐ±０．５（ＭＰａ）范围之内。 球
图３ 液压式辅助支撑装置的液压原理 （３）液压式辅助支撑装置的工作过程 液压式 辅助支撑装置是以床身为基础，布置在滚珠丝杠的 正下面，由基板、液压缸、导杆、活塞、压块、支 撑轮及轴承等组成，它的工作过程ｉ—＂－— 如图 和图４所示，可分成个阶 Ａ ￣－＇Ｊ４２ ３ Ｅ告 图４压块 第一阶段：压缩过程（１—２）。当丝母座运动到 支撑装置附近时，安装在工作台底面的压块３在１点 位置逐渐压住安装在基板８上的左、右轴承２，从而 使活塞７向下运动，液压油回留到蓄能器或从溢流阀 直接流回油箱，基板８上的支撑轮６相应地逐渐脱开 与丝杠的接触；当基板８上的左、右轴承２运动到２ 点位置时，支撑轮６完全脱开并下降到丝母座下面， 这就完成了支撑装置的压缩过程。 第二阶段：通过过程（２—３）。滚珠丝杠驱动工 作台继续前进，左、右轴承２在２—３运动过程中， 因压块在这一运动过程没有高度差，因此一直保持 支撑轮６与丝母座处于脱开的状态，从而得以保证 丝母和丝母座的顺利通过。 ・第三阶段：恢复支撑过程（３—４）。当支撑轮６ 相对运动到３点位置时，活塞７在蓄能器的液力的作 用下，逐渐向上运动，同时带动基板８的支撑轮６也 逐渐向滚珠丝杠靠拢，最后又恢复到最初位置并开 ４２ 参磊 棚 始对滚珠丝杠进行支撑，运动过４点位置后，轴承２ 开始与压块３完全脱开。 这样即可完成了支撑装置的一次运动支撑工作 过程，当丝母座返回时与上述相同。这种结构的特 点是结构较复杂，控制灵活，支撑力比较稳定，使 用可靠。 ２．气动式辅助支撑装置的工作原理及过程 气动式辅助支撑装置的工作原理如图５和图６所 示，工作过程与液压式基本一样，不同的是：液压 式辅助支撑装置的支撑力是靠液力提供，并且油压 可以储存在蓄能器中；而气动式辅助支撑装置是靠 气源持续提供的气压进行支撑。在压缩过程中，过 大的压力靠安全阀直接排出，噪声比较大。这两种 不同的装置各有优劣，可以根据实际情况采用不同 的支撑方式。
气源 图５气动式辅助支撑装置 】．基板２．轴承３．压块４．工作台５．丝杠 ６．支撑轮７．活塞８．床身９．液压缸
图６气动式辅助支撑装置的气动原理 ３．结语 过去，对于纵向行程比较长的大型龙门机床，原 来设计的纵向进给装置都是采用进口ＬＩＣＡＴ（产地： 意大利）的齿条、齿轮箱驱动，成本很高，并且要 求的安装精度也很高。现通过采用滚珠丝杠辅助支 撑装置，减小了现有的长距离滚珠丝杠因受自身重 力作用及旋转时产生的惯性作用所造成的影响，不 仅提高了机床的精度，并且大大降低了机床的成本， 取得很好的效果。ＭＷ （收稿日期：２０１０１１２３）
可编程尾座装置在数控车床上的应用
数控技术NCTechnology___________________________________________________________________________茁年第9期可编程扈座装置在数控车床上的应用王建红（天水星火机床有限责任公司，甘肃天水741024）摘 要:随着数控机床自动化的发展,对机床各部件的自动化提出了新的要求。尾座是数控车床的一个重要 部件,它的精度直接影响加工工件的质量，基于可编程尾座的装置将实现尾座的自动化控制。依据 新的要求提出了一种可编程尾座装置在数控车床上的应用,目的在于提高数控机床的自动化程度, 同时提升了工作效率及工作精度，降低操作者的劳动强度。关键词:数控车床;可编程尾座装置；自动化控制中图分类号:TG519.1 文献标识码:BDOI：10.19287/j. cnki. 1005-2402.2021. 09. 026Application of programmable tailstock device in CNC latheWANG Jianhong(Tianshui Spark Machine Tool Co., Ltd., Tianshui 741024,CHN)Abstract: With the development of the automation of CNC machine, new requirements are put forward for the automation of all parts of the machine. Tailstock is an important part of CNC lathe. Its precision directly affects the quality of the workpiece. The device based on programmable tailstock will realize the automatic control of tailstock. In this paper, a new device of programmable tailstock has been introduced according to the new requirements, the purpose is to improve the automation degree of the CNC machine and efficiency as well as accuracy, and reduce the labor intensity of the operator.Keywords: CNC lathe ； programmable tailstock device ； automatic control随着祖国的繁荣昌盛和经济的快速发展,实体经 济已经成为一个国家综合实力的重要保障，其中数控 机床的发展无疑在实体经济中有着举足轻重的地位, 它对国家经济安全和国防建设都具有重要影响。随之 而来的是对数控机床要求越来越高的自动化程度,但 是目前国内数控精密车床中尾座纵向移动装置普遍采 用手动操作E ,效率低下，工作强度高，自动化控制简 陋。随着科学技术新发展，新理念、新方法的快速应 用，“中国制造2025”的逐步推进,柔性制造单元的普 遍使用，对数控机床在新时代下提出了新要求。鉴于 以上情况,笔者公司在数控机床尾座部分设计了可编 程尾座装置,实现了尾座的自动化控制。可编程尾座 装置及控制系统的作用是为使机床自动化程度更高, 缩短操作者的装夹时间，降低操作者的劳动强度，缩短 加工时的辅助时间，提高设备的自动化程度。该装置 在笔者公司研发的数控精密车床中使用，得到了用户 的一致好评，特别是在轴类零件加工的生产线上有着 极其优良的表现。1可编程尾座结构设计可编程尾座装置分两部分⑵:第一部分为尾座纵向移动装置，如图1所示，其结 构形式为后轴承座2和前轴承座5分别安装与床身 上，滚珠丝杠副3安装于后轴承座2和前轴承座5中 间,通过锁紧螺母1锁紧，滚珠丝杠副通过连接板4和 尾座体通过螺钉相连，伺服电机7与滚珠丝杠副3通 过联轴器6相连，伺服电机7通过螺钉与前轴承座5 固定安装,通过伺服电机传动滚珠丝杠带动尾座纵向 移动。由于整个尾座的运动都是通过伺服电机传动滚 珠丝杠来进行的，因此滚珠丝杠的设计和伺服电机的 选型都至关重要。第二部分为尾座夹紧装置，如图2所示，其结构形 式为碟簧油缸9置于尾座体8中，压板11通过连接螺 钉10将尾座体8与床身导轨下滑面接触，尾座夹紧装 置的动作过程按液压系统设置好压力值，通过手动松 开按钮或M代码使电液换向电磁阀通电，油压推动碟 簧油缸9使其松开压板11，使尾座处于松开状态;通过用§9“刻出滋**和雷• 134
律廷滚珠丝杆
从研制出台湾第一支研磨级滚珠螺杆到新一代超大型精密流珠螺杆的问世，律
廷科技股份有限公司在过去的26年里始终屹立于该领域的潮头浪尖在这历史进廷科技股份有限公司在过去的26年里始终屹立于该领域的潮头浪尖。在这一历史进
程所创下的辉煌没有牵绊住律廷人前行的步伐，而是化为一种更坚定的力量，鼓舞
着律廷人走上新的征程。律廷26年的孕育和成长史,俨然成为台湾滚珠螺杆工业近三
十年的发展演进史.直至今天律廷依然是台湾滚珠螺杆工业当之无愧的引领者。
“落实品质管理、满足客户需求、建立科技基地”是律廷自创立以来格守不渝
的发展理念，更是其落实品质措施的三项基本要求。律廷滚珠螺杆从精度和品质两
大层面出发从设计开发生产到成型直至最后的检测试验都秉承了一丝不苟大层面出发，从设计开发、生产到成型，直至最后的检测试验，都秉承了丝不苟
的严谨作风，在业界率先通过了iso9001国际品质管理系统标准论证及tuv cert 程
式论证。另外，公司全面引进了国际上一流的检测设备和工艺，如英国进口的动态
镭射程仪、螺纹形式投影机，美国产的静态镭射程仪，德国造的磁粉探测仪，更有
日本进口的深化硬度测定仪、螺杆螺母粗糙度测试等先进装备。
服务领域，律廷针对不同的客户与需求，分门别类地规划制造出了多种样式规
格的产品，可供用户选择。在律廷看来，公司并非简单的制造销售商，而是为用户
提供合格产品，并满足用户需求的一系列活动和过程的组织者。在充分了解客户需
求的基础上再进行产品的深度开发、生产。用市场需求来决定生产的方向和规模，
这种策略使律廷产品在国内外市场上备受青睐，在意、德、日、美、法、西及墨西
哥等国市场上受到广泛赞誉。
面向未来发展，在世界制造业大规模地向中国转移集结之际，律廷就以和在大
陆具有强大的研发、销售能力的中达电通股份有限公司强强联手，构成战略合作伙
伴，共同开拓大陆市场，目前已经在长三角立足了脚跟，并将依中达电通的强大销
售网络，在全国几乎每个省份设有办事机构，把发展的触角延伸到了全国各地，全
XY工作平台设计说明书
毕业设计（论文）
题 目: XY轴双向移动工作平台
学 院 机电工程与自动化学院
专业(层次) 机械工程及自动化（专升本、本）
年 级
班 级
学生姓名
学 号
指导教师 上海大学继续教育学院毕业设计(论文)
第 I 页 共 16 页 目 录
目 录 ...................................................................................................................................................... I
摘要 ......................................................................................................................................................... II
ABSTRACT ......................................................................................................................................... III
绪 论 ................................................................................................................................................. IV
第一章(第一层次) ................................................................................................. 错误！未定义书签。
课程设计CK6163床头箱设计说明书
课程设计--CK6163床头箱设计说明书
CK6163床头箱设计说明书
设 计 者： 杨光照
班 级： 机械0906
学 号： 0401090617
指导教师： 李楠
江南大学
2011-9-14
目录
1.绪论
2.机床主传动系设计
3
4
5
6
7
1．绪论
机床工业是关系到国计民生的基础工业。它肩负着为国民经济各部门和国防军工提供现代化装备的重任。在世界经济持续发展，国内经济稳步增长的带动下，国内机床工具行业近年来，取得长足的发展和进步。作为机床工业主流产品和高新技术的重要载体，数控机床的发展更为迅猛。
CK6163是较为典型的一种数控机床，应用较为广泛，该机床是开环式的数字程序控制车床，能进行内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、圆柱螺纹和圆锥螺纹等加工。机床主轴的启动、停止和变速，纵向和横向进给运动的行程和速度道具的变换和冷却，都可以自动控制。并具有直线、锥度、直螺纹和锥螺纹等自动循环机能，在该机床中采用液压卡盘、液压尾座、快换刀夹和机床对刀装置。该机床适用于加工形状复杂的中小批量的零件。
机床的床头箱即主轴箱，是机床很重要的组成部分，机床主传动系因机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。设计机床主传动系时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。在设计时应结合具体机床进行具体分析，一般应满足的基本要求有：满足机床使用性能要求。首先应满足机床的运动特性，如机床主轴油足够的转速范围和转速级数；满足机床传递动力的要求。主电动机和传动机构能提供足够的功率和转矩，具有较高的传动效率；满足机床工作性能要求。主传动中所有零部件有足够的刚度、精度和抗震性，热变形特性稳定；满足产品的经济性要求。传动链尽可能简短，零件数目要少，以便节约材料，降低成本。
2.机床主传动系设计
2.1 主要技术参数
工件最大回转直径 630mm
龙门加工中心丝杠辅助支撑系统的设计
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龙门加工中心丝杠辅助支撑系统的设计
无锡桥联数控机床有限公司 （江苏２１４１８７） 单文勇黄俊桂徐彬周晖
１．问题的提出
ｙ轴传动在金属切削机床行业来讲，主要有两 种传动方式，一种是齿轮齿条传动，另一种是滚珠 丝杠传动。比较两种传动方式，丝杠传动精度高。
在ｙ轴横梁传统设计有两种形式，即斜横梁和直横
梁齿轮齿条传动方式。我公司在研发一种大型龙 门加工中心的过程中，对ｙ轴横梁上的滑板根据客 户的设计要求，选择采用９ １７９ｍｍ大行程的丝杠驱
动。大行程丝杠传动副的丝杠因受重力的作用必然 产生向下的弯曲挠度，如图１所示。
卫匕七丁Ｚ
图１丝杠变形
由于丝杠弯曲挠度的产生，引起丝杠拉伸变形
导致丝杠螺距变化不均，在数控机床传动角度上就 表现为定位精度和重复定位精度降低，机床的运动 特性降低。因为丝杠弯曲造成丝杠回转时产生偏心
矩，当丝杠回转时就会产生很大的振动，降低机床 的传动刚性，因此，减小滚珠丝杠旋转时产生的振
动以及自重产生的弯曲变形是机床设计过程中需要 重点解决的问题。
２．解决方案
为了解决大行程丝杠驱动过程中的丝杠下垂 问题，我们设计了一套解决方案，利用液压缸及
导向，在丝杠的中段取一个或两个点，作为托起 点，目的是减少在此位置的变形。如图２所示液压
原理，如果是一个点的话，就通过一个发信开关发
信。 两位四通电磁阀８得电电磁阀换向。该托起液 压系统工作原理是通过变量叶片泵３提供系统工作 压力经过精密管路过滤器过滤，再经管式单向阀到
叠加阀组通
过减压阀７
调压到电磁
阀８，再经
测压垫板６ 到双向节流
调速阀调速 后，驱动工 作液压缸托
起或落下。
平时液压缸
处于托起状 图２液压原理 １．油箱２．吸油过滤器３．变量叶片泵 态，当丝杠 ４．精过滤器５．单向阀６．测压垫板７．减压阀 螺母接近托８．换向阀９．油路块ｌＯ．风冷却器１１掖位发讯器
起点时，发信开关发信并通过系统换向阀换向，
滚珠丝杠副在大重型机床上的应用
Ｆｕｎｃｔｉ０ｎ Ｕｎｌｓ功能部件
滚珠丝杠副在大重型机床上的应用
孙玉民
（中捷机床有限公司技术部，辽宁沈阳１１００４３）
Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｌｌ ｓｃｒｅｗ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ａｎｄ ｈｅａｖｙ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌｓ
ＳＵＮ Ｙｕｍｉｎ ． （Ｃｈｉｎａ—Ｃｚｅｃｈｏｓｌｏｖａｋｉａ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｙａｎｇ ｌ １００４３，ＣＨＮ）
滚珠丝杠副是数控机床进给系统的关键传动元
件。随着数控机床向高速化、高精度化的大重型方向 发展，高速、高精、大导程重载滚珠丝杠副应运而生，服
务于我国机械制造业。由于滚珠丝杠副具有定位精度
好、刚度高、摩擦系数小等优点，被广泛应用于大型数
控机床的直线驱动，替代齿轮齿条传动。 在经济快速发展的今天，大型设备的应用越来越
广泛，其中大规格重型数控落地式镗铣床是一个重要
的组成部分。大型数控落地式铣镗床各项行程都比较 大，特别是 向行程。但当滚珠丝杠副水平安装时，
由于丝杠的自重会产生弯曲变形，尽管很小，也会影响
机床定位精度，从而影响工件的加工精度。
为解决滚珠丝杠因自重产生弯曲变形影响机床定 位精度的问题，当机床 向直线行程大于６ ｍ时，我
们通常采用给滚珠丝杠加辅助支撑。本文介绍了一种
新结构如图１所示。 此结构主要由滚珠丝杠副、空心轴、滚珠丝杠支撑
轴承、圆锥滚子轴承、同步齿形带轮、丝杠座、连接键、
螺母、胀套联轴器、连接座、电动机座、隔套、压盖等零
件组成。丝杠座２１和４ｌ通过外六角螺栓固定在床身 上；丝杠副３９的螺母与空心轴１１由连接键３Ｏ连接并
经灌胶定位；压盖２７、隔套ｌ５对螺母做轴向定位；轴
承座１６装入连接座２９内并用六角螺钉固定；端盖
１０、迷宫套９、螺母７分别对丝杠支撑轴承内外圈轴向 定位；连接座２９固定在滑座上；定位键２和２５的作用
是防止丝杠在丝杠座内圆周方向产生相对位移；螺母 ２３和４２使丝杠轴向固定；止动圈２２防止螺母２３和
滚珠丝杠的结构及安装
滚珠丝杠的结构及安装
一、滚珠丝杠结构
1、 滚珠丝杠副的种类与结构
滚珠丝杠螺母副：是回转运动与直线运动相互转换的传动装置，在数控机床进给系统中
一般采用滚珠丝杠副来改善摩擦特性。
工作原理是：当丝杠相对于螺母旋转时，两者发生轴向位移，而滚珠则可沿着滚道流动，
如图3—4—1和图3—4—2
1—返向器2—螺3—丝杠4—滚珠 （a）单圆弧 （b）双圆弧 图 3—4—1滚珠丝杠副 图3—4—2 螺纹滚道型面
按滚珠返回的方式不同可以分为内循环式和外循环式两种。
1）内循环式
内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面保持接触。如图3—4—3。在螺母的侧
面孔内，装有接通相邻滚道的反向器，利用反向器引导滚珠越过丝杠的螺纹顶部进入相邻滚
道，形成一个循环回路。一般在同一螺母上装有2—4个反向器，并沿螺母圆周均匀分布。
优缺点：滚珠循环的回路短、流畅性好、效率高、螺母的径向尺寸也较小，但制造精度
要求高。
图3—4—3 内循环示意图 1—凸键 2、3—反向键
2）外循环式
外循环方式的滚珠在循环反向时，离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外做循环运动。
如图3—4—4，（a）为螺旋槽式外循环（b）为插管式外循环。
1 优缺点：结构简单、制造容易、但径向尺寸大，且弯管两端耐磨性和抗冲击性差。
图3—4—4 外循环示意图 （a）螺旋槽式：1—套筒；2—螺母；3—滚珠；4—挡珠器；5—丝杠 （b）插管式：1—弯管；2—压板；3—丝杠；4—滚珠；5—滚道 2、滚珠丝杠副的结构参数
滚珠丝杠副的主要参数有：公称直径D、导程L和接触角β。
1）公称直径D：是指滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时包络滚珠球心的圆柱直径。
它与承载能力直接有关，常用范围为30—80mm，一般大于丝杠长度的1/35—/30。
2）导程L：导程的大小要根据机床加工精度的要求确定，精度高时，导程小一些；精
度低时，导程大些。但导程取小后，滚珠直径将取小，使滚珠丝杠副的承载能力下降；若滚
数控加工中心超长丝杠辅助支撑装置设计
数控加工中心超长丝杠辅助支撑装置设计
展开全文
简介
近年来，随着装备制造业的快速发展，机床行业的需求从简易型、普及型向复合 化、精密化、大型化转变。例如，加工中心机床的加工台面、各向行程越来越大，但同时对加 工质量的要求越来越高。由于台面和行程的增大将导致用于传动的丝杠长度变长，当水平放置时，丝杠将 因自身重力的作用出现中部下垂的现象，再加上加工过程中丝杠高速旋转，整个丝杠将产 生严重的颤振现象，丝杠的变形导致滚珠在丝杠滚道内的受力环境恶劣化，使得丝杠的传 动精度及使用寿命急剧下降。因此，如何避免丝杠在工作过程中出现上述现象，是本领域技术人员亟待解决的 技术难题。
优点 通过在丝母两侧的丝杠下分别设置 一个辅助支撑组件，该辅助支撑装置通过支撑台支撑于丝杠的下方，避免了因丝杠下垂及 颤振而造成传动精度及使用寿命下降的问题，进一步地，在支撑台与支撑体之间设有楔形 滑块及调整螺栓，以便根据需要调整支撑台的支撑强度，实现支撑台的上下调节，进一步 地，在支撑体上设有滚珠导向器及其相应的刮屑板，移动摩擦力大大降低，且避免了灰尘或 者铁屑等影响辅助支撑组件的移动 ；进一步地，连于两个辅助支撑组件之间的连接杆的长 度为丝杠行程的二分之一，大大提高了支撑效果。
数控加工中心超长丝杠辅助支撑装置设计 床身 10 上设有两个安装座 20，丝杠 30 安装于两个安装座 20 之间，丝杠 辅助支撑装置包括与丝杠 30 平行布置的两个导板 1 以及设于丝母 40 两侧的导板 1 上的一 对辅助支撑组件，两个导板 1 均位于丝杠 30 的下方且相距一定距离，该一对辅助支撑组件 通过连接杆 5
相连。其中，任一辅助支撑组件包括楔形滑块 2、滚珠导向器 3、刮屑板 4、支撑台 6、支撑 体 7、防撞块 8 和调整螺栓 9 ；支撑体 7 的两端跨设于两个导板 1 上且其两端分别设置滚珠 导向器 3 以及相应的刮屑板 4，滚珠导向器 3 用于在导板 1 上滚动，其转动轴与导板 1 垂直，
浅谈机床设计中滚珠丝杠的选用
浅谈机床设计中滚珠丝杠的选用
滚珠丝杠是机床设计中常用的一种传动元件。它具有传动效率高、精度高、定位精度稳定等优点，广泛应用于各种机床设备中。在机床设计中，选用适合的滚珠丝杠对于机床的性能和使用寿命有重要影响。本文将从滚珠丝杠的基本原理、选用原则和应用案例等方面进行探讨，以期对于机床设计中滚珠丝杠的选用提供一些参考意见。
首先，我们来了解一下滚珠丝杠的基本原理。滚珠丝杠是由螺杆和滚珠垫圈组成的一种传动装置。螺杆是由螺纹形成的轴向线性运动的基础，滚珠垫圈则负责带动螺杆旋转。滚珠垫圈与螺杆之间通过滚珠组成的转动支撑装置相连接，滚珠在滚道内滚动，实现螺杆的旋转运动。
在机床设计中选用滚珠丝杠时，需要考虑以下几个方面的因素。
首先是传动效率。滚珠丝杠的传动效率相对较高，一般在90%以上。这意味着在相同功率输入下，滚珠丝杠可以实现更高的负载能力和速度。因此，在机床设计中，如果需要高负载和高速度的传动，滚珠丝杠是一个不错的选择。
其次是精度要求。滚珠丝杠的精度高，一般可达到0.01mm。这意味着在机床设计中，如果需要较高的定位精度和重复定位精度，滚珠丝杠也是一个理想的选择。而且，滚珠丝杠的精度还能保持相对稳定，不容易受到外界环境的影响。
除了传动效率和精度外，选用滚珠丝杠还需要考虑耐用性和维护成本等因素。一般来说，滚珠丝杠寿命比较长，能够满足机床设备的正常使用需求。而且，滚珠丝杠的维护成本相对较低，只需定期润滑和检查即可。 在机床设计中，滚珠丝杠根据不同的应用需求和性能要求有不同的选用原则。
首先是根据负载要求选用。在机床设计中，滚珠丝杠的负载能力是一个重要指标。根据具体的负载要求确定滚珠丝杠的直径、螺距和滚珠数量等参数。同时，还需要考虑机床的工作环境和工作条件，如温度、湿度、振动等因素对滚珠丝杠的影响。
其次是根据运动要求选用。机床的运动速度和加速度对滚珠丝杠的选用也有一定的要求。根据机床的运动要求确定滚珠丝杠的轴向刚度和滚珠丝杠的负载速度等参数。同时，还需要考虑滚珠丝杠的传动效率，确保滚珠丝杠能够满足机床的工作要求。
解决长滚珠丝杠弯曲的辅助支撑装置
施 湖 ／ 孥
解决长滚珠丝杠弯曲的辅助支撑装置
沈阳中捷机床有限公司 （辽宁１１０１４２） 孟宪君孙玉民
近年来，随着国内装备制造业的蓬勃发展，作为装
备制造母机的机床行业为了适应各种企业的需要，大力
发展了一批高精度重型机床，龙门式加工中心是最近几
年市场反应最为强烈的机床，需求量大。随着龙门加工
中心的各向行程逐渐加大，特别是ｙ向横梁，行程已经
达到了５ｍ以上，丝杠长度７ｍ以上。沈阳中捷机床设计
生产的某型号龙门移动式加工中心，滑板在横梁上做Ｙ
向运动，行程５ ２００ｒａｍ加换刀行程５９０ｒａｍ。采用滚珠丝
杠传递进给转矩，滚珠丝杠的外径为８０ｒａｍ，安装间距
达到了７．３ｍ，由于是水平放置，丝杠的刚性较低，导
致滚珠丝杠在旋转时产生的转动惯量以及自重产生的弯
曲变形都很大，影响移动部件的运行精度，在高速旋转
过程中甚至产生摆动；重则会导致滚珠丝杠滚道工作表
面疲劳点蚀，从而降低滚珠丝杠的工作寿命和传动效
率，影响机床的几何精度和加工精度。
为了不影响机床的几何精度，减小滚珠丝杠旋转时
产生的转动惯量和自重产生的弯曲变形，我们设计了一
种有效防止滚珠丝杠下垂的一种辅助支撑装置。这种装
置要求刚性好，体积小，装配方便，易于调整。保证了
移动部件在全行程内的定位精度。
１．辅助支撑装置的结构和工作原理
辅助支撑装置结构如附图所示。直线导轨ｌ安装在 机床主框架的横梁上‘，支撑套６和下压盖５通过螺钉联
接在一起形成一个环形的结构，被支撑的滚珠丝杠１２
从环形中问穿过；两个支撑套６分别安装在一个直线导
轨１的两个滑块２上，用螺栓紧固；两支撑套６中间固
定一根长度大约是１／３滚珠丝杠长的轴，刚性连接形成
一个统一整体，托起滚珠丝杠ｌ２，使其挠度变形减少到
最小。下压盖５内部嵌入自润滑轴承７，自润滑轴承７
包裹着滚珠丝杠１２。被滚珠丝杠１２带动的移动部件滑
板ｌＯ位于两个支撑套６之间。下压盖５和支撑套６之问 有一个调整垫８，通过螺钉联接在一起，可以调节滚珠